DE10045073A1 - Plug-in connector element for use in automobile, has flat contact elements brought into required configuration by relative rotation or flexure of coupling elements between them - Google Patents
Plug-in connector element for use in automobile, has flat contact elements brought into required configuration by relative rotation or flexure of coupling elements between themInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Steckerelement zur Herstellung ei ner elektrischen Verbindung gemäß dem Oberbegriff des An spruchs 1 sowie ein Herstellungsverfahren für ein derartiges Steckerelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a plug element for the production of egg ner electrical connection according to the preamble of the An claim 1 and a manufacturing method for such Plug element according to the preamble of claim 1.
Aus der US-Patentschrift US-PS 5,359,781 ist ein Steckerele ment zur Herstellung einer elektrischen Verbindung bekannt, das mehrere parallel zueinander angeordnete Metall- Kontaktzungen aufweist, die jeweils an einem Ende durch einen gemeinsamen Verbindungssteg aus Metall verbunden sind. Der Verbindungssteg fixiert die einzelnen Metall-Kontaktzungen in einer vorgegebenen geometrischen Konfiguration und ermöglicht somit das Vergießen der Metall-Kontaktzungen mit einem elekt risch isolierenden Material, das die Metall-Kontaktzungen nach dem Aushärten räumlich fixiert und elektrisch isoliert, so dass der Verbindungssteg anschließend abgebrochen werden kann, um eine getrennte elektrische Kontaktierung der Metall- Kontaktzungen zu ermöglichen. Vorteilhaft an diesem bekannten Steckerelement ist die einfache Herstellungsweise, in dem das Steckerelement mit den Metall-Kontaktzungen und dem Verbin dungssteg aus einem Metallblech ausgestanzt wird.From the US Pat. No. 5,359,781 is a Steckerele known for establishing an electrical connection, the several metal arranged parallel to each other Has contact tongues, each at one end by a common connecting web made of metal. The The connecting bar fixes the individual metal contact tongues in a given geometric configuration and enables thus the casting of the metal contact tongues with an elect risch insulating material that the metal contact tongues spatially fixed and electrically insulated after curing, so that the connecting bridge can then be broken off can to separate electrical contacting of the metal To enable contact tongues. Advantage of this known Plug element is the simple manufacturing method in which the Plug element with the metal contact tongues and the connector is pierced from a metal sheet.
Nachteilig an dem vorstehend beschriebenen bekannten Stecker element ist allerdings die Tatsache, dass die einzelnen Me tall-Kontaktzungen aufgrund der Herstellungsweise stets in einer Ebene liegen müssen, so dass nur eine flache Konfigura tion der Metall-Kontaktzungen möglich ist.A disadvantage of the known connector described above element is, however, the fact that the individual me tall contact blades due to the manufacturing method always in one level, so that only a flat configuration tion of the metal contact tongues is possible.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene bekannte Steckerelement dahingehend zu verbes sern, dass möglichst beliebige geometrische Konfigurationen der Metall-Kontaktzungen möglich sind. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren für ein derartiges Steckerelement anzugeben.The invention is therefore based on the object at the outset described known connector element to verbes ensure that as many geometrical configurations as possible the metal contact tongues are possible. Furthermore, the Invention, the object of a manufacturing process for to specify such a connector element.
Die Aufgabe wird, ausgehend von dem eingangs beschriebenen bekannten Steckerelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bzw. - hinsichtlich des Herstellungsverfahrens - durch die Merkmale des Anspruchs 11 gelöst.The task is based on that described above known connector element according to the preamble of the claim 1, by the characterizing features of claim 1 or - regarding the manufacturing process - by the features of claim 11 solved.
Die Erfindung umfasst die allgemeine technische Lehre, den Verbindungssteg zwischen den einzelnen Kontaktelementen und/oder die Kontaktelemente selbst zu verformen, um eine vorgegebene geometrische Konfiguration der Kontaktelemente zu erreichen.The invention encompasses the general technical teaching Connecting bridge between the individual contact elements and / or deform the contact elements themselves to a predetermined geometric configuration of the contact elements to reach.
Die Verformung kann beispielsweise darin bestehen, dass aus schließlich der Verbindungssteg zwischen den Kontaktelementen verformt wird, wohingegen die Kontaktelemente selbst im we sentlichen unverformt bleiben. Die Verformung des Verbin dungsstegs erfolgt vorzugsweise durch eine Biegung um eine vorgegebene Biegeachse. Der Verbindungssteg verläuft deshalb vorzugsweise in einem stumpfen Winkel zu der Biegeachse, um eine Verbiegung des Verbindungsstegs um die Biegeachse zu er leichtern. An der bevorzugten Ausführungsform läuft die Bie geachse rechtwinklig zu der Längserstreckung des Verbindungs stegs, was eine einfache Biegung um die Biegeachse erlaubt.The deformation can consist, for example, of finally the connecting bridge between the contact elements is deformed, whereas the contact elements even in the we remain substantially undeformed. The deformation of the verb dungsstegs is preferably done by a bend by one predetermined bending axis. The connecting bridge therefore runs preferably at an obtuse angle to the bending axis in order to a bending of the connecting web around the bending axis easier. In the preferred embodiment, the bie runs axis perpendicular to the longitudinal extent of the connection webs, which allows easy bending around the bending axis.
In einer Variante der Erfindung sind die einzelnen Kontakt elemente durch mehrere Verbindungsstege miteinander verbun den, wobei die Verbindungsstege durch die Biegeachse verlau fen. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, dass sich das Ste ckerelement bzw. dessen Verbindungsstege in einer definierten Weise verbiegen, wobei die Kontaktelemente anschließend vor zugsweise parallel nebeneinander liegen.In a variant of the invention, the individual contacts elements connected to each other by several connecting bridges the, whereby the connecting webs leave through the bending axis fen. This advantageously ensures that the Ste ckerelement or its connecting webs in a defined Bend way, the contact elements then in front preferably parallel to each other.
Gemäß einer Variante der Erfindung sind mehrere parallel zu einander verlaufende und zueinander beabstandete Biegeachsen vorgesehen, was die konstruktive Freiheit bei der Gestaltung der geometrischen Konfiguration der Kontaktelemente erwei tert, da zwei Biegungen der Verbindungsstege möglich sind. Zur Erleichterung dieser Biegungen verlaufen die Verbindungs stege hierbei vorzugsweise durch alle Biegeachsen. Auch in dieser Variante der Erfindung schneiden die Verbindungsstege die Biegeachsen vorzugsweise in einem stumpfen Winkel und in der bevorzugten Ausführungsform rechtwinklig, um eine defi nierte Verbiegung sicherzustellen.According to a variant of the invention, several are parallel to mutually extending and spaced apart bending axes provided what the constructive freedom in designing expand the geometric configuration of the contact elements tert, because two bends of the connecting webs are possible. The connections run to facilitate these bends webs here preferably through all bending axes. Also in this variant of the invention cut the connecting webs the bending axes preferably at an obtuse angle and in the preferred embodiment at right angles to a defi to ensure the correct bending.
In der bevorzugten Ausführungsform sind die Kontaktelemente und der Verbindungssteg in einer gemeinsamen Ebene angeord net, in der auch die Biegeachse verläuft. Die Kontaktelemente sind hierbei vorzugsweise als Steckkontakte mit einer vorge gebenen Steckrichtung ausgebildet, wobei die Biegeachse im wesentlichen rechtwinklig zu der Steckrichtung der Steckkon takte verläuft, so dass die Verbindungsstege so verbogen wer den können, dass die Kontaktelemente anschließend parallel nebeneinander liegen.In the preferred embodiment, the contact elements and the connecting web is arranged in a common plane net in which the bending axis also runs. The contact elements are preferably featured as plug contacts with a given plug direction, the bending axis in essentially at right angles to the plug-in direction of the plug-in con clock runs so that the connecting webs are so bent that the contact elements can then be parallel lie side by side.
Bei einer anderen Variante der Erfindung liegen die einzelnen Kontaktelemente im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene, wobei die Kontaktelemente relativ zueinander verdreht werden, um bei einer möglichst großen Packungsdichte der Kontaktele mente einen möglichst großen Isolationsabstand zwischen den einzelnen Kontaktelementen zu erreichen. Vorzugsweise werden die Kontaktelemente hierbei in derselben Drehrichtung und vorzugsweise auch um denselben Drehwinkel verdreht, wobei der Drehwinkel vorzugsweise im Bereich zwischen 10° und 50° liegt.In another variant of the invention, the individual lie Contact elements essentially in a common plane, the contact elements being rotated relative to one another, in order to achieve the greatest possible packing density of the contact elements elements the greatest possible insulation distance between the to achieve individual contact elements. Preferably be the contact elements here in the same direction of rotation and preferably also rotated by the same angle of rotation, the Angle of rotation preferably in the range between 10 ° and 50 ° lies.
Die vorstehend beschriebenen Verbindungsstege haben im we sentlichen die Aufgabe, die einzelnen Kontaktelemente vor ih rer Einbettung in ein elektrisch isolierendes Material in ei ner vorgegebenen geometrischen Konfiguration zu fixieren, so dass der Verbindungssteg nach der Einbettung der Kontaktelemente vorzugsweise entfernt wird, indem der Verbindungssteg beispielsweise abgebrochen wird.The connecting webs described above have in we sentlichen the task, the individual contact elements before ih embedding in an electrically insulating material in an egg to fix a given geometric configuration, so that the connecting web after embedding the contact elements is preferably removed by the connecting web for example, is canceled.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet und werden nachstehend zusam men mit der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:Other advantageous developments of the invention are in the Subclaims marked and are together below men with the description of the preferred embodiment the invention with reference to the figures. Show it:
Fig. 1a ein erfindungsgemäßes Steckerelement in der Seiten ansicht, Fig. 1a shows an inventive plug element in the side view,
Fig. 1b das Steckerelement aus Fig. 1a in der Aufsicht, FIG. 1b, the plug element of Fig. 1a in plan view,
Fig. 1c das Steckerelement aus den Fig. 1a und 1b in ei ner Frontansicht, FIG. 1c, the plug element of Figs. 1a and 1b in egg ner front view,
Fig. 2a ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungs gemäßen Steckerelements in einer Frontansicht sowie Fig. 2a shows another embodiment of an inventive connector element in a front view and
Fig. 2b das Steckerelement aus Fig. 2a in einer Seitenan sicht. Fig. 2b, the connector element of Fig. 2a in a Seitenan view.
Das in den Fig. 1a bis 1c dargestellte Steckerelement dient zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einer elektronischen Motorsteuerung und einem Motorstecker eines Kraftfahrzeugs, jedoch kann das dargestellte Stecker element auch allgemein zur Herstellung anderer elektrischer Verbindungen verwendet werden.The plug element shown to 1c in Fig. 1a is an electrical connection between an electronic engine control and a motor connector of a motor vehicle for the preparation, however, the plug element shown can also be used generally for the manufacture of other electrical connections.
Das erfindungsgemäße Steckerelement besteht im wesentlichen aus zwei L-förmigen Kontaktelementen 1, 2, die durch zwei Verbindungsstege 3, 4 miteinander verbunden sind, wobei das Steckerelement mit den beiden Kontaktelementen 1, 2 und den beiden Verbindungsstegen 3, 4 aus einem Metallblech ausge stanzt wird.The plug element according to the invention consists essentially of two L-shaped contact elements 1 , 2 , which are connected to one another by two connecting webs 3 , 4 , the plug element being punched out of a metal sheet with the two contact elements 1 , 2 and the two connecting webs 3 , 4 ,
Am Ende eines Schenkels weisen die beiden L-förmigen Kontakt elemente 1, 2 jeweils einen Gabelfederkontakt 5, 6 zur fe dernden Aufnahme eines entsprechend formangepassten Kontakt stiftes eines Gegenstückes auf, wohingegen die Enden des je weils anderen Schenkels der L-förmigen Kontaktelementen 1, 2 jeweils als Lötfahnen 7, 8 ausgebildet sind, um eine elektri sche Kontaktierung mit einer Kabelzuleitung oder einer Lei terplatte zu ermöglichen.At the end of a leg, the two L-shaped contact elements 1 , 2 each have a fork spring contact 5 , 6 for the fe receiving end of a correspondingly shaped contact pin of a counterpart, whereas the ends of each leg of the L-shaped contact elements 1 , 2 are each designed as soldering lugs 7 , 8 to enable electrical contacting with a cable feeder or a circuit board.
Die Darstellung in Fig. 1a zeigt das erfindungsgemäße Ste ckerelement unmittelbar nach dem Ausstanzen aus einem Blech. Anschließend werden die Verbindungsstege 3, 4 zwischen den beiden Kontaktelementen 1, 2 so um eine vorgegebene Biegeach se 9 gebogen, dass die Kontaktelementen 1, 2 parallel neben einander liegen, wie in Fig. 1b dargestellt ist. Zur Er leichterung dieser Verbiegung und zur Erreichung einer defi nierten Verbiegung verläuft die Biegeachse 9 durch die beiden Verbindungsstege 3, 4 und rechtwinklig zu deren Längserstre ckung.The illustration in Fig. 1a shows the plug element according to the invention immediately after punching out of a sheet. The connecting webs 3 , 4 between the two contact elements 1 , 2 are then bent about a predetermined bending axis 9 in such a way that the contact elements 1 , 2 lie parallel to one another, as shown in FIG. 1b. To facilitate this bending and to achieve a defi ned bending, the bending axis 9 extends through the two connecting webs 3 , 4 and at right angles to their longitudinal extension.
Nach der vorstehend beschriebenen Verbindung liegen die bei den Kontaktelemente 1, 2 also parallel nebeneinander, wobei das Kontaktelement 1 etwas über dem Kontaktelement 2 angeord net ist, wie aus der in Fig. 1c wiedergegebenen Frontansicht ersichtlich ist.After the connection described above, the contact elements 1 , 2 are therefore parallel to one another, the contact element 1 being arranged somewhat above the contact element 2 , as can be seen from the front view shown in FIG. 1c.
Anschließend wird das erfindungsgemäße Steckerelement in ein elektrisch isolierendes Material eingegossen, wobei die Ver bindungsstege 3, 4 während der Aushärtens der elektrisch iso lierenden Masse sicherstellen, dass die Kontaktelemente 1, 2 eine vorgegebene geometrische Konfiguration beibehalten.Subsequently, the connector element according to the invention is poured into an electrically insulating material, the connecting webs 3 , 4 ensuring that the contact elements 1 , 2 maintain a predetermined geometric configuration during the curing of the electrically insulating mass.
Nach dem Aushärten der elektrisch isolierenden Masse werden die Verbindungsstege 3, 4 dann entfernt, um eine separate e lektrische Kontaktierung der Kontaktelemente 1, 2 zu ermögli chen, was eine elektrische Isolierung der Kontaktelemente 1, 2 voraussetzt. Fig. 1b zeigt deshalb die Anordnung der Kon taktelemente 1, 2 nach der Entfernung der Verbindungsstege 3, 4.After curing of the electrically insulating mass, the connecting webs 3 , 4 are then removed in order to enable a separate electrical contacting of the contact elements 1 , 2 , which requires electrical insulation of the contact elements 1 , 2 . Therefore, Fig. 1b shows the arrangement of the con tact elements 1, 2 after the removal of the connecting webs 3, 4.
Die Fig. 2a und 2b zeigen ein alternatives Ausführungsbei spiel eines erfindungsgemäßen Steckerelementes, das weitgehend mit dem vorstehend beschriebenen und in den Fig. 1a bis 1c dargestellten Ausführungsbeispiel übereinstimmt, so dass im folgenden dieselben Bezugszeichen verwendet werden und zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Be schreibung verwiesen wird. FIGS. 2a and 2b show an alternative Ausführungsbei play of a plug element according to the invention, which are largely so that used with the above described and shown in FIGS. 1a coincide to 1c illustrated embodiment, hereinafter the same reference numerals, and to avoid repetition of the foregoing Be writing is referenced.
Die Besonderheit des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 2a und 2b besteht darin, dass der die Gabelfederkontakte 5, 6 tragende Schenkel der Kontaktelemente 1, 2 Einschnitte auf weist, wodurch die Gabelfederkontakte 5, 6 leicht um die Schenkelachse gedreht werden können, da das Widerstandsmoment der im Bereich der Einschnitte verbleibenden Stege 10, 11 durch die Einschnitte verringert wird.The particularity of the embodiment according to FIGS. 2a and 2b is that the on, the fork spring contacts 5, 6 supporting legs of the contact elements 1, 2 cuts, whereby the fork spring contacts 5 can be easily rotated about the leg axis 6, since the section modulus of the in the area of the cuts remaining webs 10 , 11 is reduced by the cuts.
Die Gabelfederkontakte 5, 6 werden hierbei um einen Drehwin kel α = 30° verdreht, wodurch sich bei gleichbleibender Pa ckungsdichte der Kontaktelemente 1, 2 der Isolationsabstand zwischen den Kontaktelementen 1, 2 vergrößert, wie insbeson dere aus Fig. 2a ersichtlich ist.The fork spring contacts 5, 6 are in this case rotated through a Drehwin angle α = 30 °, whereby while maintaining Pa packing density of the contact elements 1, 2, the insulation distance between the contact elements 1, enlarged 2 as shown in particular in FIG. 2a is visible.
Alternativ zu dem vorstehend beschriebenen Eingiessen in ein elektrisch isolierendes Material ist es auch möglich, das Steckerelement in ein Isoliergehäuse einzuschieben.As an alternative to the pouring in described above electrically insulating material, it is also possible that Insert the plug element into an insulating housing.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Aus führungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die ebenfalls von dem in der Beschreibungseinleitung erläuterten Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb ebenfalls in den Schutzbereich fallen.The invention is not limited to the above described limited leadership examples. Rather, a variety of Variants and modifications conceivable, which also from the in the introduction to the description of the invention Make use and therefore also in the protected area fall.
Claims (20)
mindestens zwei Kontaktelementen (1, 2) aus einem elektrisch leitfähigen Material, die durch mindestens einen Verbindungs steg (3, 4) miteinander verbunden sind, um die Kontaktelemen te (1, 2) zur anschließenden Einbettung in ein elektrisch i solierendes Material in einer vorgegebenen geometrischen Kon figuration zu fixieren,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kontaktelemente (1, 2) im wesentlichen flächig aus gebildet und relativ zueinander verdreht sind, um den Abstand zwischen den Kontaktelementen (1, 2) zu vergrößern und/oder
dass der zwischen den Kontaktelementen (1, 2) angeordnete Verbindungssteg (3, 4) in einem stumpfen Winkel durch eine Biegeachse (8) verläuft, um eine Verbiegung des Verbindungs stegs (3, 4) um die Biegeachse (8) zu erleichtern.1. connector element for producing an electrical connec tion, with
at least two contact elements ( 1 , 2 ) made of an electrically conductive material, which are connected to one another by at least one connecting web ( 3 , 4 ), around the contact elements ( 1 , 2 ) for subsequent embedding in an electrically insulating material in a predetermined fix the geometric configuration,
characterized by
that the contact elements ( 1 , 2 ) are formed essentially flat and twisted relative to one another in order to increase the distance between the contact elements ( 1 , 2 ) and / or
that between the contact elements (1, 2) disposed connecting web (3, 4) extends at an obtuse angle by a bending axis (8) to a bending of the connecting web (3, 4) to facilitate the bending axis (8).
- - Formung von mindestens zwei Kontaktelementen (1, 2) aus einem Blech aus elektrisch leitfähigem Material, wobei zwischen den einzelnen Kontaktelementen (1, 2) mindestens ein Verbindungssteg (3, 4) verbleibt,
- - Einbettung der Kontaktelemente (1, 2) in ein elektrisch isolierendes und festes Material,
dass der zwischen den einzelnen Kontaktelementen (1, 2) ange ordnete Verbindungssteg (3, 4) und/oder die Kontaktelemente (1, 2) vor der Einbettung in das elektrisch isolierende Mate rial so verformt werden, dass die Kontaktelemente (1, 2) eine vorgegebene geometrische Konfiguration einnehmen.11. Manufacturing method for a connector element with the following steps:
- - Forming at least two contact elements ( 1 , 2 ) from a sheet of electrically conductive material, at least one connecting web ( 3 , 4 ) remaining between the individual contact elements ( 1 , 2 ),
- - Embedding the contact elements ( 1 , 2 ) in an electrically insulating and solid material,
that between the individual contact elements (1, 2) disposed connecting web (3, 4) and / or the contact elements (1, 2) are rial deformed before being embedded in the electrically insulating mate so that the contact elements (1, 2) assume a given geometric configuration.
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